RHIC PHENIX RUN3 pp 報告 PHENIX 6/30 原子核ハドロンコロキウム 外川 学.

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1 RHIC PHENIX RUN3 pp 報告 PHENIX 6/30 原子核ハドロンコロキウム 外川 学

2 RHICの主な目的 偏極陽子陽子衝突  陽子の内部スピン構造の理解 1/2 = 1/2DS + DG + L
　　　　　　今年度からはじまった 金金衝突  QGPの検証 J/ψなどの抑制 (デバイスクリーニング) !? チャームを含んだ粒子の増加 !? ... 今年は陽子金衝突(比較)

3 グルーオン偏極への道 ~ALL 例えばqg→qγ バックグラウンド(他の生成確率)が少ない γ 知っとります pQCDによる計算

4 ANとAL parity violation

5 最近はじまったこと(京都がらみ) チャーム、ビューティーを含んだ粒子 (D、B) 生成の素過程がほとんどグルーオンフュージョン W
　　　→グルーオンの性質 サンプルの純度をあげるため、シリコン検出器を使った衝突点測定装置をアップグレード中。 W 　弱い相互作用によるAL(parity violation)を観測 　　　→クォーク、反クォークそれぞれの偏極構造関数 Wに特化したトリガーのため、チェレンコフディテクターをテストしました。

6 他に見たいもの ジェット Drell-Yang ( ) スタンダードモデルを超えて~ ジェットクエンチング
QGPから出てくるまでにグルーオンの制動放射がおきる!? ダイレクトフォトンの手助け Drell-Yang ( ) 　aLLが-1 (観測量が大きい)。 スタンダードモデルを超えて~ 何が見えるかなー？

7 RHIC

8 PHENIX(2003) Online Calibration and Production
Central Arm Tracking (|η|<0.35) Drift Chamber Pad Chambers Time Expansion Chamber Muon Arm Tracking (1.2<|η|<2.2 or 2.4) Muon Tracker: North Muon Tracker Calorimetry PbGl and PbSc Forward Hadron Calorimeters Particle Id Muon Identifier: North Muon Identifier RICH TOF TEC Global Detectors BBC ZDC/SMD Local Polarimeter NTC MVD Online Calibration and Production

9 2003 pp RUN 偏極度計たち デザインバリュー ~ 50% RHIC-CNI偏極度計 AGS-CNI偏極度計 NEW
常にAN(transverse spin asymmetry)を見る。 安定に動作。 AGS-CNI偏極度計 NEW RHIC-CNIと同じ。安定に動作。 PHENIX Local偏極度計 NEW 陽子が衝突点でlongitudinal 　偏極であることを確認。 　(ANが0であることを見る) PHENIX

10 CNI(Coulomb Nuclear Scattering ) polarimeter (intro.)

11 AGS CNI polarimeter (Newly installed for Run-03)

12 AGS polarization from Run-03

13 RHIC polarimzation measurements

14 RHIC pol. vs. date At injection At flattop blue ~ 40% blue ~ 25-35%
yellow ~ 40% yellow ~ 20-30% 5/21から徐々に下がる。 -> ???

15 Local偏極度計 今年度から入ったspin-rotatorの調整用
Spin-rotatorのcurrentを変えていき、衝突点での陽子のtransverse成分が0であるところをスキャンする。 何のANをみようか？

16 π0AN 前方に生成されるπ0のasymmetryは観測済。 π0→2γ 前方に電磁カロリメター L R detector
p detector pT pL √S = 19.4 GeV Pt = 0.2~2.0GeV/c FNAL E704 D.L.Adams et al. Phys.Lett. B264 (1991) 462

17 テスト実験＠IP12（RUN2） beam polarimeter hodoscope Charged veto
(plastic scinti.) polarimeter Iron (magnet) Neutron veto (plastic scinti.) hodoscope

18 PbWO4 カロリメータ Front View PbWo4 Properties 12 Rows 位置分解能 s～１ｍｍ 5 Columns
Crystal Size 　2(cm)×2(cm)×20(cm) Peak emission wavelength　～420(nm) More than 8 photo electrons per MeV Radiation length (cm)　　　　 Interaction length (cm) Moliere radius 2.2(cm) Decay time 5～15(nsec) Light yield 1(%NaI) Density 8.28(g/cm3) 12 Rows 位置分解能 s～１ｍｍ 5 Columns PbWO4 (2.0x2.0x20.0 cm3) Wrapped with Tyvek & Al.Myler PMT R4125GBASSYΦ19mm (3/4”) + E2243MOD

19 ハドロンカロリメータ W+ファイバーの ハドロンカロリメータ 鉛＋vetoシンチ - 中性子だけに感度 post showerで位置検出
Hadron Cal Base Pb Scintillator W+Fiber Cal Post-shower 2 interaction length 56 radiation length ～18m beam beam Hcal EMcal

20 Asymmetry

21 Local 偏極度計 in Run3 SMD (position) + ZDC (energy) f distribution
Vertical  f ~ ±p/2 Radial  f ~ 0 Longitudinal  no asymmetry ZDC

22 Spin rotator commissioning
Yellow Blue Physics asymmetry [A.u.] Physics asymmetry [A.u.] f [rad] f [rad] Vertical w/ rotator off (Apr.12th)

23 1st try (Apr 25th) Vertical polarization  Radial Blue Yellow
Physics asymmetry [A.u.] Physics asymmetry [A.u.] f [rad] f [rad] ratator magnet polarity was wrong

24 4th try (May. 1st) Blue Yellow PL/|P|=0.99±0.01  OK
Vertical polarization  Radial  ...  Longitudinal Blue Yellow Physics asymmetry [A.u.] Physics asymmetry [A.u.] f [rad] f [rad] PL/|P|=0.99±0.01  OK

25 偏極度計のまとめ AGS での偏極度: > 40% - 高 intensity では低め（emittance 大）
RHIC での偏極度： ～30％ ‐ 主に加速中に減偏極 ‐ 加速器の状態によっては、もっと悪かったり、 store 中に減偏極することも Local偏極度計 : 成功。 ハドロンカロリメターによるNeutron asymmmetryの測定。 幾たびかのスキャンの結果longitudinalであることを確認。 (セットアップミスも発見)

26 Physics Run （5/1 ~ 5/30） Integrated luminosity pb-1 in total. - expected before run  3 pb-1

27 Expected sensitivity for DG from inclusive p0 Time dependence

28 Relative luminosity R = L(++)/L(+-): relative luminosity
ALL = s(++) - s(+-) s(++) + s(+-) = N(++) - RN(+-) P2 N(++) + RN(+-) R = L(++)/L(+-): relative luminosity Our Goal: dR/R < 2×10-4 (dALL < 2×10-3) Fill by fill measurement Blue: Yellow:  check within a fill: 1×10-3

29 crossing-by-crossing ratio
Significant deviation from constant. Why?

30 Correlation with Z-vertex width
We understand the reason now  correction

31 After correction Relative luminosity accuracy < 0.09% (stat. limited)

32 ERT - EMCal Live area RUN2 RUN3 dAu RUN3 pp 2x2 mode 78% 95% 97%
We improved it with 2 steps Replacement of bad FEM boards (Nov, Dec 2002) Mask bad tiles instead of whole SM. (Apr 2003) A B Live area RUN2 RUN3 dAu RUN3 pp 2x2 mode 78% 95% 97% 4x4 mode 73% 87% Turn-on curve 44 (2.8 GeV) Width/Mean = 971/5721=17% It was 29% in Run2 for the same threshold.

33 Pre Results ~EMC π0 J/ψ Sample 100-110 nb-1
Are not being filtered anymore (switched to Gamma3) π0 J/ψ

34 Pre Results ~MuID MUID NORTH MUID SOUTH

35 まとめ 偏極度計は安定に動作 Local偏極度計により確認 (longitudinal run start!)
偏極度 : ~ 30% longitudinal spin : Local偏極度計により確認 (longitudinal run start!) integrated luminosity: 0.35pb-1 　　　　　　　→ large DGの確認 relative luminosity study: < 0.1%/fill

36 Back up 1. Time dependence
89092 (4:43-5:12) 89105 (8:08-8:15) 89100 (7:19-7:50) 89103 (7:56-8:15) BBCLL1 (normalized by clock trigger) Longer lifetime for high luminosity bunches (note: decay curve is not exponential)

37 Back up 2. Definition of Asymmetry
Parton structure function G(x) Parton reaction Hadron structure function D(z)

38 Back up 3 : Square root formula